El gato de Schrödinger

[Omicron]

Buenas,

En el libro de divulgación científica "Universos Paralelos", de Michio Kaku, que acabo de leer se comenta este experimento. Para un profano en física, alguien puede decirme que pretendío Schrödinger demostrar con este experimento teórico.

Gracias

[Joaky]

El famoso gato de Schrödinger ... a mi al principio me dejo un poco trastocado esta idea de que un gato encerrado en una caja con una ampolla de gas mortal, estaba muerto y vivo a la vez. Pero esta teoria aplicada a la fisica, se entiende mejor. La aplicacion que quiso dar está en los átomos, no se si conoces las nubes de electrones, por si no lo sabes ( tu o cualquiera que lea esto ) es una nube ( teorica ) que rodea al nucleo del átomo, la nube fué inventada para deducir aproximadamente la posición de los electrones, pero ¿porqué una nube y no una simple linea que describa la trayectoria de la orbita del electrón?, la respuesta está en el cómo observamos dicho electrón. Para observar un electrón lo que hace falta, aparte de algun instrumento muy sofisticado, es una fuente de luz, pero ( tomando la teoria corpuscular ) la luz, aparte de portarse como una onda, son como "paquetitos" de masa que viajan muy rapido. Pues bueno al observar el electrón, la luz incide y golpea en dicho electrón, alterando la velocidad de éste, entonces, hay un problema, que si observamos el electrón, no lo estamos viendo tal y como seria, y si no lo observamos, pues no podemos estudiarlo, pues entonces ¿que pasa? que el electrón esta en todas las posiciones de las nubes y en ninguna al mismo tiempo. Para esto uso esa teoría Schrödinger.

[Nicolas]

Hola Omicron... Schrodinger ideo su experimento del Gato en una caja para hacer patente en un ejemplo extremo lo "paradojico" del concepto de dualidad onda-particula. Especificamente lo que estaba en discusion es el hecho de que hasta que no se "observe" una particula fundamental esta esta en un lugar y otro y en ninguno de los dos a la vez (propiedad de onda). Entonces, segun Schrodinger, un gato en una caja con un dispositivo activado por un fenomeno gobernado por principios mecanico-cuanticos (radiacion en este caso) que romperia un frasco de veneno que a su vez mataria al gato, debiera estar vivo y muerto a la vez antes de que abramos la caja para ver lo que le ha pasado al gato. Esto para efectos del "sentido comun" no es del todo logico, revelar esto era la intencion de Schrodinger. Pero han surgido respuestas y experimentos que ampliaron lo que llamamos "sentido comun", entre los cuales esta la propuesta de Michio Kaku entre otros. En el libro que tienes sale mejor descrito la propuesta de esta linea de fisicos, pero muy basicamente lo que sugieren es que efectivamente el gato esta a la vez vivo y muerto, pero en "universos ramificados", en un universo el gato ha muerto y en otro esta vivo, y en un tercero los gatos no existen. En fin, existen infinitos universos ramificados o independientes en los que un infinito de posibilidades se ha dado. Esta es la "teoria divergente" de fisica, su contraparte es la teoria convergente. SALUDOS

[Omicron]

Gracias Joaky y Nicolas por sus respuestas, sus comentarios me han ayudado a entender mejor este tema.
Me podeis recomendar algún libro sobre física cuantica básico destinado a los profanos como yo.

Gracias!

[Nicolas]

Hola de nuevo... hay varios que son interesantes, para encender algunas líneas de ideas te recomiendo: "En busca del Gato de Schrödinger" de John Gribbin, "Miedo a la Física" de Laurence M. Krauss, "El camino a la realidad: Una guía completa de las leyes del universo" y "La naturaleza del espacio y el tiempo" ambos de Roger Penrose. El primero es mas bien histórico, habla de la evolución de la teoría cuántica, pero sirve bastante para entender sus principios y sus consecuencias. El segundo es entretenido, desarrolla las ciencias detrás de la ciencia ficción. Los últimos dos me gustaron bastante, entregan bastante información y trata temas muy interesantes, juntos entregan una muy buena base teórica de la física actual.
SALUDOS

[Rafa]

Hola, siempre me intrigó este experimento mental, pero evidentemente, el gato estará vivo o muerto dentro de la caja, independientemente de que la abramos o no.

¿Dónde está pues el fallo en el razonamiento de Schrödinger? Yo creo que el punto débil del razonamiento es que no puede haber conexión de causa efecto entre un agente activador cuántico simple (un fotón) y un dispositivo mecánico complejo y macroscópico (la botella de veneno que se rompe). Es decir, para que se active un dispositivo macroscópico, debe haber, no un sólo fotón, sino todo un chorro de fotones, con lo cual queda enmascarada su condición cuántica.

Rafa

[Nicolas]

Hola Rafa. Lo que dices es hasta cierto punto correcto. Aunque si existen dispositivos lo suficientemente sensibles como para ser activados por una sola partícula elemental (como el fotón), se mantiene aún la duda de si los efectos que se observan en el mundo cuántico se llegan a replicar en lo macro. Es perfectamente posible que los diferentes niveles de organización de la materia se comporten de diferentes formas. Entonces que un electrón se comporte como una nube probabilística no necesariamente implica que un gato también. Aunque abstrayéndose un poco (jugando con los parámetros temporales y energéticos que sean utlizados) podríamos decir que todo es una nube probabilística.

[Rafa]

Nicolás, ¿he entendido lo que dices?:

"Aunque abstrayéndose un poco (jugando con los parámetros temporales y energéticos que sean utlizados) podríamos decir que todo es una nube probabilística."

Un gato es una nube probabilística en cuanto que todas sus partículas lo son, pero la probabilidad de que ese gato-nube se desvanezca en un momento dado es virtualmente cero, porque todas las partículas que lo constituyen deberían estar en el mismo estado durante un tiempo, lo cual es altísimamente improbable.

¿Podrías explicarlo tú con otras palabras? ¿Tiene esto que ver con el Principio de Equivalencia?

Gracias y saludos
Rafael